Von der Keimbildung zu Knoten in Proteinen: Beispiele für

Mittwoch, 9.6.2010, 13:30, Hörsaal 5K
Von der Keimbildung zu Knoten in Proteinen:
Beispiele für Computersimulationen in der weichen Materie
Peter Virnau
Universität Mainz
In diesem Vortrag möchte ich zwei Themen aus meinem Arbeitsgebiet vorstellen, die
exemplarisch die Anwendung von Computersimulationen in der Theorie der weichen
Materie aufzeigen.
Im ersten Teil stelle ich Monte-Carlo-Simulationen von einfachen Modellen der
Statistischen Physik vor, mit deren Hilfe Konzepte aus der klassischen
Keimbildungstheorie getestet werden können. Keimbildung ist ein allgegenwärtiger
Prozess, der sowohl bei der Tröpfchenbildung in Regenwolken als auch bei der
Herstellung von Dämmmaterialien in der chemischen Industrie eine zentrale Rolle
spielt. Hierbei zeigt sich, dass manche Konzepte, die ursprünglich für
makroskopische Systeme, wie z.B. Wassertropfen auf einer Glasplatte, abgeleitet
wurden auch im atomaren Bereich ihre Gültigkeit behalten, wofür ich mehrere
Beispiele vorstellen werde.
Im zweiten Teil des Vortrages möchte ich interdisziplinäre Untersuchungen zu
Selbstverschlaufungen in Polymeren und Proteinen präsentieren. Während globulare
Polymere leicht verknoten, sind Knoten im "Backbone" von Proteinen relativ selten
anzutreffen. In diesem Zusammenhang werde ich einige topologisch besonders
anspruchsvolle Exemplare vorstellen, kurz auf mögliche Funktionen und die
evolutionäre Entwicklungsgeschichte eingehen und mit Hilfe von Simulationen
aufzeigen, wie derart komplexe Strukturen falten.